高层建筑结构设计及某工程结构选型探讨

摘要：介绍了高层建筑结构的设计特点，高层建筑结构常用的结构体系特点分析；结合某
工程实例论述合理的结构选型，体现建筑使用功能、结构合理性、工程经济性因素对于结构
选型的影响。

 

　　关键词：高层建筑

 结构选型 结构设计 

　　

1 高层建筑结构的设计特点 

　　在高层建筑结构的设计中，水平荷载是最为重要的因素

[1] 。一方面，因为楼房自重和

楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的增长速度远小于水平荷载；另一方面，对
某一高度楼房来说，竖向荷载大体是定值；而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值
是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

 

　　结构的延性是重要的结构设计标准

[2]。与较低矮的楼房相比，高层结构的柔度大一些，

当发生地震时会发生较大的变形，为了使结构在塑性阶段具有更强的变形能力，不会倒塌
必须要在结构上采取相应的措施，如设计时应满足强柱弱梁、强减弱弯、强节点、强锚固的设
计准则，使结构具有较高的延性。

 

　　侧移已经成为控制的指标。与较低矮的楼房相对比，结构的侧移已经成为影响高层结构
设计的关键因素。由于高度的变化，水平荷载使结构的水平侧移迅速增加，所以结构的侧移
必须在控制在一定的范围之内，如《高层建筑混凝土结构技术规程》中对楼层层间最大位移
与层高之比提出了限值：框架体系为

 1/550；框架

—剪力墙、框架—核心筒、板柱—剪力墙为 

1/800；筒中筒、剪力墙、框架外的转换层为 1/1000。 
　　侧移已经成为控制的指标。与较低矮的楼房相对比，结构的侧移已经成为影响高层结构
设计的关键因素。由于高度的变化，水平荷载使结构的水平侧移迅速增加，所以结构的侧移
必须在控制在一定的范围之内不能忽略轴向变形。在高层建筑设计中，竖向荷载能够使受压
柱发生较大的轴向变形，从而使连续梁的弯矩发生不同程度的变化，使连续梁中部支座处
的受拉弯矩变小，梁端支座处的和跨中的受拉弯矩增大，会影响预制构件的下料长度，还
会对构件的侧移和剪力产生影响，会产生不安全的结果。

 

　　

2 常见高层建筑结构体系类型 

　　常见的高层建筑结构体系有框架

—剪力墙体系、剪力墙体系和筒体体系等。 

　　框架

—剪力墙体系是指在框架结构不能满足要求时，通过在建筑平面适当位置设置剪

力墙来代替部分框架所形成的一种结构体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过足够刚度
的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。体系中框架体系主要承受垂直方向的荷载，剪力墙
主要承受水平荷载。由于有剪力墙的存在，结构的侧向刚度得到很大提高，使建筑物的水平
位移减小。

 

　　剪力墙体系即为主体结构全部由剪力墙组成的结构体系。剪力墙体系属于刚性结构，其
位移曲线呈弯曲型。剪力墙的强度和刚度都比较高，同时有一定的延性，传力直接均匀，整
体性好，不易倒塌。

 

　　筒体体系分为单筒体、筒体

—框架、筒中筒、多束筒等多种型式，其主要特点是以筒体为

抗侧力构件。筒体可分为实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙体围成的三维
竖向结构构件，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒
体体系的刚度和强度很大，抗风和抗震能力很强，构件受力合理，

 

　　

3 结构体系的选定